בניסוי הזה ניצור משהו שנראה כמו הר געש קטן, באמצעות ציוד שאפשר למצוא בכל בית או חנות מכולת.
ציוד
- 2 כוסות, עדיף גבוהות וצרות.
- חומץ
- כפית
- אבקת סודה לשתייה (אפשר לקנות בכל סופרמרקט)
- סבון נוזלי או נוזל לשטיפת כלים
- מים
- טיפה של צבע מאכל או צבע גואש (לא חובה)
- מגש (כדי לעשות עליו את הניסוי ולמנוע לכלוך; לא חובה)
מהלך הניסוי
את מהלך הניסוי אפשר לראות בסרטון הבא:
הנה סרטון נוסף של הניסוי, עם צבעי גואש, שצולם בזמן סגר הקורונה:
הסבר
החומץ, שנוסחתו הכימית היא CH3COOH, הוא חומר חומצי (כפי ששמו מעיד עליו); הסודה לשתייה, NaHCO3, היא חומר בסיסי וביחד הם יוצרים מה שנקרא "תגובת חומצה-בסיס". תגובות חומצה-בסיס הן תגובות כימיות שבהן פרוטון (H+) עובר מהחומצה לבסיס, והן מתאפיינות במהירות גבוהה מאוד. מבחינה כימית, התגובה שמתרחשת היא:
CH3COOH(aq) + NaHCO3(aq) ----> CH3COONa(aq) + H2O(l) + CO2(g).
(aq) מסמל חומר מומס במים; ((l מסמל מצב צבירה נוזלי; ו-((g מסמל מצב צבירה גזי. במילים פשוטות התגובה אומרת לנו שחומץ וסודה לשתייה שמומסים במים מגיבים זה עם זה בתהליך שבין השאר משחרר גז פחמן-דו-חמצני (CO2). התגובה, כאמור, מהירה מאוד, מה שאומר שגם הגז נפלט בקצב מהיר מאוד וכל התמיסה גועשת מגז בבת אחת.
כשאנחנו מוסיפים לתמיסה סבון, הגז שנפלט מצליח להקציף אותו (באופן דומה אפשר לנשוף בקשית לתוך מי סבון ולראות שיוצא הרבה קצף) וליצור בו הרבה בועות סבון קטנות.
לצבע המאכל אין שום תפקיד מהותי בניסוי והוא משמש רק כדי להקנות צבע לקצף, ולכן הוא אינו מרכיב חובה בניסוי.
למען הדיוק המדעי, חשוב לציין שפליטת גז פחמן-דו-חמצני היא לא מאפיין של תגובת חומצה בסיס, אלא רק של תגובות חומצה בסיס מאוד ספציפיות, בין חומצות לבין שתי 'משפחות' של בסיסים שנקראים פחמות (קרבונטים) ודו-פחמות (בי קרבונטים, ובאמת סודה לשתייה נקראת גם נתרן בי-קרבונט). הפחמות הן המקור לשיחרור הגז בתגובה.
מעניין לציין
אפשר להשתמש בניסוי כדי לבצע הדגמה ממשית של הר געש, כך שבמקום כוס אפשר ליצור או לקחת מבנה חסין מים דמוי הר געש, או שאפשר לבנות מקרטון או חימר או פלסטלינה מבנה בצורה המתאימה (חרוט עם חור בראשו) ולהתקין אותו מסביב לכוס. נסו גם לשנות את כמות הסבון שבתמיסה ותראו איך זה משפיע על קצב התהליך (המוצקות שלו, גודל הבועות וכו') או לשנות את כמות המים ואת הטמפרטורה שלהם.
גם בהר געש אמיתי הסלע המותך (הלבה) שפורץ מתוך ההר מכיל גזים שמקציפים אותו. אפשר לראות זאת אם מסתכלים מקרוב על אבן טוף (אבן שנפלטת בזמן נהתפרצות של הר געש) – רואים שהיא מלאה בועות, שריד לגזים שהקציפו אותה כשהייתה עדיין נוזלית.
אבן טוף במבט קרוב – מלאה בועות אוויר שהקציפו אותה
דרך אגב, באותה תגובה כימית שמוצגת בניסוי הזה אפשר להשתמש גם כדי לנפח בלון. אפשר גם לעשות הר געש דומה אם מערבבים סוכריות מנטוס עם משקה מוגז.
ו
